ISO 17892 Геотехническо проучване и изпитване - Лабораторно изпитване на почвата

Стандартът „ISO 17892 Геотехническо проучване и изпитване - Лабораторно изпитване на почва “, публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO) , се състои от следните подраздели, публикувани под едно и също заглавие:

• ISO 17892-1 Част 1: Определяне на водно съдържание описва метод за определяне на водното съдържание в почвите. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на водното (влагосъдържанието) съдържание на почвена проба чрез сушене в пещ в контекста на геотехнически изследвания. Водното съдържание е от съществено значение като ръководство за класификацията на естествените почви и като контролен критерий в повторно уплътнени почви и се измерва в проби, използвани в повечето полеви и лабораторни изследвания. Методът на сушене в пещ е окончателната процедура, използвана в обичайната лабораторна практика. Практическата процедура за определяне на водното съдържание в почвата е да се определи загубата на маса по време на сушене на тестовата проба до постоянна маса в контролирана сушилня при определена температура. Загубата на маса се приема, че се дължи на свободна вода и се отнася до останалата суха маса на твърдите частици. Този стандарт отговаря на изискванията за определяне на водното съдържание в почвите за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2.
• Стандартът „ISO 17892-2 Част 2: Определяне на обемната плътност“ описва три метода за определяне на обемната плътност на почвите:
  • Метод на линейно измерване: Този метод е подходящ за определяне на обемната плътност на почвена проба с правилна форма, включително проби, подготвени за други тестове. Използваните проби са правоъгълни призми или цилиндри с кръгло напречно сечение.
  • Метод на потапяне в течност: Този метод включва определяне на обемната плътност на естествена или уплътнена почвена проба чрез измерване на нейната маса във въздуха и нейната видима маса, когато е суспендирана в течност. Този метод може да се използва, когато са налични парчета материал с подходящ размер.
  • Метод на изместване на течност: Този метод включва определяне на обемната плътност на почвена проба чрез измерване на нейната маса във въздуха и масата на течността, изместена чрез потапяне. Този метод може да се използва, когато са налични парчета материал с подходящ размер.

Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на обемната плътност на почвата в рамките на геотехническите изследвания.

Ако се използва методът на потапяне в течност или методът на изместване на течност и има възможност за проникване на течност в пробата (напр. вода), пробата трябва да бъде покрита преди изпитването, за да се предотврати проникването на течност. Обемната плътност на почвата е полезна при определяне на напрежението на надземния слой in situ като функция на дълбочината. Ако е необходимо, сухата плътност на пробата може да се изчисли от обемната плътност и съдържанието на вода, ако са известни.

Този стандарт отговаря на изискванията за определяне на обемната плътност на почвите за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие със стандартите EN 1997-1 и EN 1997-2.

• ISO 17892-3 Част 3: Определяне на плътността на частиците описва методи за определяне на плътността на частиците на почвите. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на плътността на почвените частици за геотехнически изследвания и описва два метода: метод с пикнометър с течно изместване и метод с пикнометър с газово изместване. Методът с пикнометър с течно изместване, описан в този стандарт, е приложим за типове почви с размери на частиците под приблизително 4 mm или за почви, раздробени, за да отговарят на това изискване. По-големи пикнометри се използват за по-едри материали. Размерът на частиците на почвите, подходящи за изпитване с газов пикнометър, е ограничен от размерите на контейнера за проби на използвания газов пикнометър. Този стандарт отговаря на изискванията за определяне на плътността на частиците на почвите за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2. Наличието на разтворени соли във водата в порите може да повлияе на резултатите от тези изпитвания. Налични са техники за компенсиране на разтворените соли, но те са извън обхвата на този стандарт.
• ISO 17892-4 Част 4: Определяне на разпределението на размера на частиците описва метод за определяне на разпределението на размера на частиците в почвите. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на разпределението на размера на частиците в почвена проба за геотехнически изследвания чрез пресяване, утаяване или комбинация от двете. Разпределението на размера на частиците е едно от най-важните физични свойства на почвата. Класификацията на почвата се основава предимно на разпределението на размера на частиците. Много геотехнически и геохидрологични свойства на почвата са свързани с разпределението на размера на частиците. Разпределението на размера на частиците предоставя описание на почвата, основано на разделянето на размера на частиците на дискретни класове. Размерът на всеки клас може да се определи чрез пресяване или утаяване. Едрите почви обикновено се тестват чрез пресяване, но фините и смесените почви често се тестват чрез комбинация от пресяване и утаяване, в зависимост от състава на почвата. Описаният метод на пресяване е приложим за всички нециментирани почви с размери на частиците по-малки от 125 mm. Описани са два метода за утаяване: методът с хидрометър и методът с пипета. Този стандарт отговаря на изискванията за изпитване на разпределението на размера на частиците в съответствие с EN 1997-2.
• Стандартът "ISO 17892-5 Част 5: Изпитване с едометър за нарастващо натоварване" описва методи за определяне на свиваемостта на почвите чрез нарастващо натоварване в едометър. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на свойствата на компресия и деформация на почвата в контекста на геотехнически изследвания. Едометричното изпитване се извършва върху цилиндрична проба за изпитване, странично ограничена от твърд пръстен. Пробата се подлага на дискретни нараствания на вертикално аксиално натоварване или разтоварване и се оставя да се разтовари аксиално от горната и долната повърхност. Изпитванията могат да се извършват върху непокътнати, преформовани, повторно уплътнени или реконструирани проби. Пътищата на напрежение и условията на дренаж във фундаментите обикновено са триизмерни и могат да възникнат вариации в изчислените стойности както на величината, така и на коефициента на слягане. Малкият размер на пробата често не представя адекватно текстурните характеристики, открити в естествените почви. Анализите на консолидационните тестове често се основават на предположението, че почвата е наситена. В ненаситените почви някои от получените параметри може да не са подходящи. Този стандарт отговаря на изискванията за определяне на свиваемостта на почвите в рамките на едометъра за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие със стандартите EN 1997-1 и EN 1997-2.
• ISO 17892-6 Част 6: Изпитване с падащ конус описва метод за изпитване на индекса на недренирана якост както на непокътнати, така и на реформирани проби от финозърнести почви, използвайки метода на падащия конус. Този стандарт е приложим за лабораторна оценка на недренираната якост на срязване на почвена проба при геотехнически изследвания. При изпитването с падащ конус, конусът се оставя да падне с върха си към почвена проба и се измерва проникването на конуса в почвата. Стойностите на проникване се използват за оценка на недренираната якост на срязване.

Изпитването с падащ конус създава комплексно срязване в изпитваната проба и не е представително нито за вертикално триосно компресионно, нито за хоризонтално срязване. Този индексен тест обаче може да бъде корелиран с някои оценки на недренираната якост на срязване, определена от други лабораторни методи за изпитване. Тъй като изпитването се провежда върху малка лабораторна проба, резултатите може да не съвпадат с лабораторните тестове, проведени върху по-големи проби. Освен това, изпитваната проба може да не представлява напълно почвата в естественото ѝ състояние на терен; например, изпитваната проба може да няма in situ пукнатини, разположени на разстояние по-голямо от размера на пробата. Следователно, изпитването може да се счита за оценка на недренираната якост на срязване, а не за истинско измерване. Съотношението на възстановената якост на срязване към непокътнатата якост на срязване може да се използва за оценка на чувствителността на почвена проба. Измерването на якостта на срязване във времето може да се използва за оценка на тиксотропното възстановяване на якостта на възстановена почвена проба. Този документ отговаря на изискванията за изпитване на индекс на якост на почви за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2.

• ISO 17892-7 Част 7: Изпитване на неограничен натиск описва метод за изпитване на неограничен натиск. Този стандарт е приложим за определяне на якостта на неограничен натиск на хомогенна почвена проба, която е била ненарушена, повторно уплътнена, преформована или реконструирана под компресионно натоварване в контекста на геотехнически изследвания. Този метод на изпитване е полезен за оценка на недренираната якост на срязване на почвата. Трябва да се отбележи, че дренажът не е възпрепятстван по време на това изпитване. Следователно, оценената стойност за недренираната якост на срязване е валидна само за почви с ниска пропускливост, които се държат недостатъчно дренирани по време на изпитването. Този стандарт отговаря на изискванията за изпитвания на неограничен натиск за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2.
• ISO 17892-8 Част 8: Неконсолидирани, недренирани триосни компресионни изпитвания описва метод за неконсолидирани, недренирани триосни компресионни изпитвания. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на недренираната триосна якост на срязване при компресионно натоварване в контекста на геотехнически изследвания. Цилиндричен образец, който може да включва непокътната, рекомпактирана, преформована или реконструирана почва, се подлага на изотропно напрежение при недренирани условия и след това се срязва при недренирани условия. Изпитването позволява определянето на якостта на срязване и зависимостите напрежение-деформация по отношение на общите напрежения. Нестандартните процедури, като например изпитвания, при които се измерва порово налягане или изпитвания с филтърен дренаж, не са обхванати от този стандарт. Този стандарт отговаря на изискванията за неконсолидирани, недренирани триосни компресионни изпитвания за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2.
• Стандартът „ISO 17892-9 Част 9: Консолидирани триосни компресионни изпитвания върху водонаситени почви“ описва метод за консолидирани триосни компресионни изпитвания върху водонаситени почви. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на триосната якост на срязване при компресионно натоварване в контекста на геотехнически изследвания. Цилиндричен образец, който може да се състои от непокътната, повторно уплътнена, преформована или реконструирана почва, се подлага на изотропно или анизотропно напрежение при дренирани условия и след това се срязва при недренирани или дренирани условия. Изпитването позволява определянето на якостта на срязване, зависимостите напрежение-деформация и ефективните пътища на напрежение. Всички напрежения и деформации се изразяват като положителни числени стойности при компресия.

Този стандарт предвижда едно изпитване за един образец. Необходими са минимум три свързани комплекта изпитвания, за да се определят параметрите на якостта на срязване от тези изпитвания. Процедурите за оценка на резултатите са включени в стандартното приложение (Приложение Б) и, където е необходимо, параметрите на якостта на срязване са включени в доклада.

Следните специални процедури не са напълно обхванати от тази процедура:

• Тестове със смазани накрайници
• Многоетапни тестове
• Тестове за консолидация с нулево странично напрежение
• Тестове с локално измерване на напрежение или локално измерване на порово налягане
• Тестове без гумени мембрани
• Тестове за разширение
• Тестове на срязване с промени в налягането в клетката

Тези специфични изпитвания обаче могат да се отнасят до общите процедури, описани в този стандарт. Този стандарт определя изискванията за консолидирани триосни компресионни изпитвания за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2.

• ISO 17892-10 Част 10: Директни изпитвания на срязване описва два лабораторни метода за изпитване за определяне на ефективната якост на срязване на почви при консолидирани, дренирани условия, използвайки устройство за срязване тип „кутия“ или пръстеновидно устройство за срязване. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на параметрите на ефективна якост на срязване за почви под директно срязване в контекста на геотехнически изследвания. Изпитванията в този стандарт са за ненарушени, преформовани, повторно уплътнени или реконструирани почви. Процедурата описва изискванията за определяне на якостта на срязване на образец при единично вертикално (нормално) напрежение.

Обикновено три или повече подобни проби от почва се подготвят за срязване под три или повече различни вертикални налягания, за да се даде възможност за определяне на параметрите на якост на срязване в съответствие с Приложение Б. Специфични процедури за подготовка и изпитване на пробите, като например изпитвания, включващи прогресивно натоварване и предварително срязване или интерфейси между почви и други материали, не са обхванати от процедурите на този стандарт. Този стандарт отговаря на изискванията за определяне на дренираната якост на срязване на почви при директно срязване за геотехническо изследване и изпитване в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2.

• Стандартът "ISO 17892-11 Част 11: Изпитвания за пропускливост" описва методи за лабораторно определяне на свойствата на водния поток в почвата. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на коефициентите на пропускливост на почвата в рамките на геотехническите изследвания. Този стандарт отговаря на изискванията за лабораторно определяне на коефициентите на пропускливост на почвата за геотехнически изследвания и изпитвания в съответствие с EN 1997-1 и EN 1997-2.
• ISO 17892-12 Част 12: Определяне на границите на течливост и пластичност описва методи за определяне на границите на течливост и пластичност на почвата. Те включват две граници на Атерберг за почви. Границата на течливост е водното съдържание, при което почвата преминава от течно в пластично състояние. Този стандарт описва определянето на границата на течливост на естествена почвена проба или почвена проба, от която е отстранен материал, по-голям от приблизително 0,4 mm. Този стандарт описва два метода: методът на падащия конус и методът на Казагранде. Методът на падащия конус в този стандарт не трябва да се бърка с метода, описан в ISO 17892-6. Границата на пластичност на почвата е водното съдържание, при което почвата престава да бъде пластична при по-нататъшно изсушаване. Определянето на границата на пластичност обикновено се извършва заедно с определянето на границата на течливост. Признава се, че резултатите от изпитванията са предмет на преценка на оператора и че ще има известна вариабилност в резултатите.
• Стандартът „ISO 17892-13 Част 13: Изпитване за набъбване на почви, твърди почви и меки скали - Процедура с единичен цикъл на вземане на проби“ описва методи за определяне на свойствата на набъбване на меки скали или твърди почви в едометрична клетка, т.е. ограничена странична деформация при аксиално натоварване. Този стандарт е приложим за лабораторно определяне на налягане и напрежение при набъбване в контекста на геотехнически изследвания. Резултатите от изпитванията за набъбване се използват за проектиране на скални и почвени подпори и облицовки за изкопи и тунелиране в набъбнали скали, за да се предотвратят големи непланирани повреди, дължащи се на набъбване. Изпитването за набъбване се извършва върху непокътнат цилиндричен образец. Образецът първо се натоварва до състояние на напрежение in-situ в сухо състояние, разтоварва се и се натоварва отново до очакваното проектно напрежение. Образецът се потапя при условия на постоянно напрежение и след това се разтоварва.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори с широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, разполага със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги по тестване в съответствие със стандарта „ISO 17892 Геотехнически изследвания и изпитвания - Лабораторни изпитвания на почви“.